Les batteries au lithium sont aujourd'hui de plus en plus utilisées dans divers appareils numériques tels que les ordinateurs portables, les appareils photo et les caméscopes numériques. Elles offrent également de vastes perspectives d'utilisation dans les automobiles, les stations de base mobiles et les centrales de stockage d'énergie. Dans ce contexte, les batteries ne sont plus utilisées seules, comme dans les téléphones portables, mais plutôt sous forme de batteries en série ou en parallèle.
La capacité et la durée de vie d'une batterie ne dépendent pas seulement de chaque batterie, mais aussi de leur homogénéité. Une mauvaise homogénéité dégrade considérablement les performances de la batterie. L'homogénéité de l'autodécharge est un facteur déterminant. Une batterie dont l'autodécharge est irrégulière présentera une grande différence d'état de charge après une période de stockage, ce qui affectera considérablement sa capacité et sa sécurité.
Pourquoi l'autodécharge se produit-elle ?
Lorsque la batterie est ouverte, la réaction décrite ci-dessus ne se produit pas, mais la puissance diminue malgré tout, principalement en raison de l'autodécharge de la batterie. Les principales causes de l'autodécharge sont :
a. Fuite électronique interne causée par la conduction électronique locale de l'électrolyte ou d'autres courts-circuits internes.
b. Fuite électrique externe due à une mauvaise isolation des joints ou des joints de batterie ou à une résistance insuffisante entre les coques de plomb externes (conducteurs externes, humidité).
c. Réactions électrode/électrolyte, telles que la corrosion de l'anode ou la réduction de la cathode en raison de l'électrolyte ou des impuretés.
d. Décomposition partielle du matériau actif de l’électrode.
e. Passivation des électrodes due aux produits de décomposition (insolubles et gaz adsorbés).
f. L'électrode est usée mécaniquement ou la résistance entre l'électrode et le collecteur de courant devient plus grande.
Influence de l'autodécharge
L'autodécharge entraîne une baisse de capacité pendant le stockage.Plusieurs problèmes typiques causés par une autodécharge excessive :
1. La voiture est restée garée trop longtemps et ne peut pas être démarrée ;
2. Avant que la batterie ne soit stockée, la tension et d'autres éléments sont normaux, et on constate que la tension est faible, voire nulle, lors de l'expédition ;
3. En été, si le GPS de voiture est placé sur la voiture, la puissance ou le temps d'utilisation sera évidemment insuffisant après un certain temps, même avec la batterie gonflée
L'autodécharge entraîne une augmentation des différences de SOC entre les batteries et une réduction de la capacité de la batterie
En raison de l'autodécharge irrégulière de la batterie, l'état de charge de la batterie dans le bloc-batterie varie après stockage, ce qui entraîne une baisse de ses performances. Les clients constatent souvent une dégradation des performances après un stockage prolongé. Lorsque la différence d'état de charge atteint environ 20 %., la capacité de la batterie combinée n'est que de 60% à 70%.
Comment résoudre le problème des grandes différences de SOC causées par l'autodécharge ?
En termes simples, il suffit d'équilibrer la puissance de la batterie et de transférer l'énergie de la cellule haute tension vers la cellule basse tension. Il existe actuellement deux méthodes : l'équilibrage passif et l'équilibrage actif.
L'égalisation passive consiste à connecter une résistance d'équilibrage en parallèle à chaque cellule de la batterie. Lorsqu'une cellule atteint une surtension à l'avance, la batterie peut continuer à se charger et à charger d'autres batteries basse tension. L'efficacité de cette méthode d'égalisation est faible et l'énergie perdue se dégage sous forme de chaleur. L'égalisation doit être effectuée en mode charge, et le courant d'égalisation est généralement compris entre 30 mA et 100 mA.
Égaliseur actifGénéralement, la batterie est équilibrée par transfert d'énergie, et l'énergie des cellules surtensionnées est transférée vers certaines cellules sous-tension. Cette méthode d'égalisation est très efficace et permet une égalisation en charge comme en décharge. Son courant d'égalisation est des dizaines de fois supérieur à celui d'une égalisation passive, généralement compris entre 1 et 10 A.
Date de publication : 17 juin 2023
